本發(fā)明涉及運動大數(shù)據采集領域，尤其涉及一種運動大數(shù)據采集的方法，還涉及一種運動大數(shù)據采集的藍牙傳感器。

背景技術：

隨著國民生活水平的提高，人們越來越重視運動，但是由于工作學習等因素的限制，所以越來越多人將視線放在了室內運動健身上面。室內運動不同于戶外運動，室內運動所運用的運動器械存在著枯燥、無趣的等影響鍛煉興趣的問題。從而如何讓人在室內運動中也能領略到“足不出戶便可看到世界風景”的新型運動模式成為行業(yè)研發(fā)的重點。然而，目前現(xiàn)有的技術并不能滿足將室內的實時運動數(shù)據與終端設備進行聯(lián)系，從而達到讓用戶在終端設備上就能清晰、全面了解到自身運動數(shù)據，同時看遍全球風景、進行暢快的游戲、隨時隨地與健身好友交流和分享的需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的一是，提供一種運動大數(shù)據采集的方法，可以有效將運動大數(shù)據采集并上傳到終端設備，提高使用者的運動興趣。

本發(fā)明的目的二是，提供一種實現(xiàn)該方法的藍牙傳感器。

為實現(xiàn)目的一，提供了一種運動大數(shù)據采集的方法，其特征在于：該方法涉及到終端設備和與終端設備信號連接并用于對運動大數(shù)據采集的藍牙傳感器，所述藍牙傳感器設置有用于通信連接和任務執(zhí)行的藍牙連接管理模塊；

該方法還有如下處理步驟：

步驟1：將藍牙傳感器安裝于需要運用的器械上，藍牙連接管理模塊通過任務調度和藍牙協(xié)議對連接的終端設備自動識別并且實時檢測其是否在預設范圍，若是，則使藍牙傳感器進行連接，若否，則使藍牙傳感器結束工作；

步驟2：在運用該器械進行運動時，藍牙傳感器對現(xiàn)場實時數(shù)據進行采集并且將采集的信號通過藍牙連接管理模塊進行傳輸處理，藍牙連接管理模塊通過任務調度和藍牙協(xié)議將實時數(shù)據進行處理后發(fā)送到終端設備；

步驟3：在運動結束或更換運動器械時，通過終端設備給藍牙傳感器發(fā)送斷開信號，藍牙連接管理模塊控制藍牙傳感器結束工作，若藍牙傳感器沒有接收到斷開信號則繼續(xù)步驟2的工作。

優(yōu)選地，所述終端設備實時對接收的數(shù)據進行顯示使得鍛煉的人能夠實時了解自己的運動數(shù)據從而控制運動節(jié)奏，或將接收到的實時數(shù)據與應用程序或游戲相結合，從而高鍛煉的人通過實時數(shù)據控制戶外場景的移動速度或游戲的運行以提運動興趣和運動量。

優(yōu)選地，所述藍牙連接管理模塊通過任務調度和藍牙協(xié)議進行管理，所述任務調度用于對藍牙傳感器的各任務的創(chuàng)建、執(zhí)行和通信的進行實施管理；所述藍牙協(xié)議為執(zhí)行藍牙無線通信的底層協(xié)議以用于完成藍牙無線通信，其中，所述藍牙協(xié)議還包括串口仿真協(xié)議和適配協(xié)議；所述藍牙連接管理模塊發(fā)送的數(shù)據經藍牙協(xié)議控制傳輸。

優(yōu)選地，在步驟2中，所述藍牙傳感器將實時采集的數(shù)據依次通過應用程序框架、應用程序接口和用戶應用接口后與終端設備進行通信連接，從而構成用戶控制和使用的主體，所述應用程序框架用于對藍牙無線通信的匹配操作和連接的進行、用戶交互進行管理，并且對狀態(tài)指示和現(xiàn)場實時采集數(shù)據進行操作和存儲；工作時，所述應用程序框架通過任務調度完成數(shù)據信息的相互傳遞，并且應用程序框架基于藍牙連接管理模塊為用戶層提供服務。

優(yōu)選地，所述藍牙傳感器還能夠通過串行設備接口、可編程輸入/輸出接口和通用異步收發(fā)接口與終端設備進行通信連接，從而使得藍牙傳感器還能夠與終端設備進行有線連接。

為實現(xiàn)目的二，提供了一種運動大數(shù)據采集的藍牙傳感器，該藍牙傳感器與終端設備信號連接，其特征在于：還包括：

藍牙連接管理模塊：該通過任務調度和藍牙協(xié)議進行管理的藍牙連接管理模塊用于將接收到的實時采集數(shù)據處理后發(fā)送到終端設備；

傳感器模塊：該傳感器模塊用于對現(xiàn)場的實時數(shù)據進行采集并且發(fā)送給藍牙連接管理模塊；

信號接口模塊：該信號接口模塊用于使藍牙連接管理模塊和傳感器模塊進行信號連接；

電源模塊：該電源模塊用于給藍牙連接管理模塊和信號接口模塊進行供電；

所述藍牙連接管理模塊與終端設備信號連接，所述傳感器模塊通過信號接口模塊與藍牙連接管理模塊信號連接，所述電源模塊與藍牙連接管理模塊和信號接口模塊連接并對藍牙連接管理模塊和信號接口模塊分別進行供電。

優(yōu)選地，所述藍牙連接管理模塊包括微控制器、與微控制器信號連接的閃存和存儲模塊、用于進行藍牙傳感器的無線發(fā)射的基帶單元和射頻單元，所述微控制器依次通過基帶單元、射頻單元和天線與終端設備進行無線信號連接，所述微控制器用于執(zhí)行藍牙通信協(xié)議和傳感器控制程序的內部集成電路通過總線系統(tǒng)總線接口與信號接口模塊連接。

優(yōu)選地，所述射頻單元包括由基帶單元的第一接發(fā)端口連接起依次串聯(lián)的第二五一電容、第二五二電容、第二五二電感和與天線信號連接的第二五三電感、由基帶單元的第二接發(fā)端口連接起依次串聯(lián)的第二六一電容和第二六一電感，所述第二六一電感與第二六一電容連接的相對另一端與第二五二電容和第二五二電感的連接點相連，所述第二五一電容和第二五二電容的連接點通過一第二五一電感與地線連接，所述第二六一電容和第二六一電感的連接點通過一第二六二電容與地線連接，所述第二五二電感和第二五三電感的連接點通過一第二五三電容與地線連接，

其中，所述第二五一電容和第二六一電容為18pf，所述第二五二電容、第二五三電容和第二六二電容為1pf,所述第二五一電感和第二六一電感為2nh,所述第二五二電感為1nh，所述第二五三電感為3nh。

優(yōu)選地，所述信號接口模塊包括串行設備接口、可編程輸入/輸出接口、通用異步收發(fā)接口和內部集成電路總線接口，所述將傳感器模塊通過與內部集成電路總線接口連接將對現(xiàn)場實時采集的數(shù)據發(fā)送到微控制器的內部集成電路。

優(yōu)選地，所述傳感器模塊為三軸加速度感應器，所述三軸加速度感應器中芯片的電源端端設置有第二電容和第三電容，所述三軸加速度感應器中芯片的片選端口的第三電阻采用i2c接口形式進行安裝，其中第三電阻為10kω。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于：

本發(fā)明通過藍牙傳感器對現(xiàn)場實時數(shù)據進行采集并且發(fā)送到終端設備，可以有效將運動大數(shù)據采集并上傳到終端設備，提高使用者的運動興趣。本發(fā)明通過將各部分進行集成，能夠有效提高應用性，使得本發(fā)明可應用于多樣運動器械，如動感單車、磁控車、健身車、跑步機、劃船機等利用重力感應的設備。本發(fā)明安裝及使用便捷，同時體積小、耗電量低、易于功能擴展使得應用范圍非常廣泛。本發(fā)明具有低功耗性，實現(xiàn)騎行狀態(tài)平功耗低于0.50ma通過設置的電源模塊能夠有效提高連續(xù)使用的時間。本發(fā)明中通過設置信號接口模塊允許用戶借助終端設備對接口進行參數(shù)設置，即可自定義接口功能，從而使得本發(fā)明具開放性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程框圖；

圖2為本發(fā)明中藍牙傳感器的結構框圖；

圖3為本發(fā)明中藍牙傳感器進一步深化結構框圖；

圖4為本發(fā)明中藍牙連接管理模塊的電路結構示意圖；

圖5為本發(fā)明中傳感器模塊的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步的描述，但不構成對本發(fā)明的任何限制，任何在本發(fā)明權利要求范圍所做的有限次的修改，仍在本發(fā)明的權利要求范圍內。

如圖1-圖2所示，本發(fā)明提供了一種運動大數(shù)據采集的方法，該方法涉及到終端設備1和與終端設備1信號連接并用于對運動大數(shù)據采集的藍牙傳感器，藍牙傳感器設置有用于通信連接和任務執(zhí)行的藍牙連接管理模塊2；

該方法還有如下處理步驟：

步驟1：將藍牙傳感器安裝于需要運用的器械上，藍牙連接管理模塊2通過任務調度和藍牙協(xié)議對連接的終端設備1自動識別并且實時檢測其是否在預設范圍，若是，則使藍牙傳感器進行連接，若否，則使藍牙傳感器結束工作；

步驟2：在運用該器械進行運動時，藍牙傳感器對現(xiàn)場實時數(shù)據進行采集并且將采集的信號通過藍牙連接管理模塊2進行傳輸處理，藍牙連接管理模塊2通過任務調度和藍牙協(xié)議將實時數(shù)據進行處理后發(fā)送到終端設備1；

終端設備1實時對接收的數(shù)據進行顯示使得鍛煉的人能夠實時了解自己的運動數(shù)據從而控制運動節(jié)奏，或將接收到的實時數(shù)據與應用程序或游戲相結合，從而高鍛煉的人通過實時數(shù)據控制戶外場景的移動速度或游戲的運行以提運動興趣和運動量。

步驟3：在運動結束或更換運動器械時，通過終端設備1給藍牙傳感器發(fā)送斷開信號，藍牙連接管理模塊2控制藍牙傳感器結束工作，若藍牙傳感器沒有接收到斷開信號則繼續(xù)步驟2的工作。

在本實施例中，終端設備1不僅限于移動終端，如手機、pad，或兩者皆兼容ios和安卓應用系統(tǒng)的設備，也可以是tv/led端設備。本發(fā)明可應用于多樣運動器械，如動感單車、磁控車、健身車、跑步機、劃船機等利用重力感應的設備。藍牙傳感器采用了藍牙4.0模塊。

藍牙連接管理模塊2通過任務調度和藍牙協(xié)議進行管理，任務調度用于對藍牙傳感器的各任務的創(chuàng)建、執(zhí)行和通信的進行實施管理；藍牙協(xié)議為執(zhí)行藍牙無線通信的底層協(xié)議以用于完成藍牙無線通信，已完成藍牙無線通信的基本功能和規(guī)范，其中，藍牙協(xié)議還包括串口仿真協(xié)議和適配協(xié)議；藍牙連接管理模塊2發(fā)送的數(shù)據經藍牙協(xié)議控制傳輸，藍牙協(xié)議控制數(shù)據直至傳輸?shù)交鶐卧?4和射頻單元25進行藍牙發(fā)送。

在本實施例中，藍牙連接管理模塊2用于對藍牙傳感器的現(xiàn)場實時數(shù)據采集進行管理，以及用于管理與終端設備1的通信連接。藍牙連接管理模塊2控制著數(shù)據信息在應用程序框架、應用程序接口和用戶應用接口上的傳輸。藍牙無線通信的基本功能和規(guī)范為一般藍牙通用的基本功能和規(guī)范。

在本實施例中，工作時，藍牙連接管理模塊2的發(fā)送的數(shù)據經藍牙協(xié)議控制傳輸，藍牙協(xié)議控制數(shù)據依次向底層傳遞，直至傳輸?shù)交鶐卧?4再到射頻單元25進行藍牙發(fā)送。同時在接收到來自，終端設備1的數(shù)據信息時，藍牙協(xié)議控制數(shù)據依次通過射頻單元25和基帶單元24向藍牙連接管理模塊2傳輸，從而實現(xiàn)通過終端設備1對藍牙傳感器的控制。

在本實施例中，藍牙協(xié)議用于藍牙傳感器與終端設備1間的通信。任務調度用于藍牙傳感器的實時數(shù)據采集、藍牙傳感器內部數(shù)據傳輸以及藍牙傳感器與終端設備1間的數(shù)據收發(fā)進行管理。藍牙協(xié)議和任務調度為藍牙傳感器的管理程序部分。

在步驟2中，藍牙傳感器將實時采集的數(shù)據依次通過應用程序框架、應用程序接口和用戶應用接口后與終端設備1進行通信連接，從而構成用戶控制和使用的主體，應用程序框架用于對藍牙無線通信的匹配操作和連接的進行、用戶交互進行管理，并且對狀態(tài)指示和現(xiàn)場實時采集數(shù)據進行操作和存儲；工作時，應用程序框架通過任務調度完成數(shù)據信息的相互傳遞，并且應用程序框架基于藍牙連接管理模塊2為用戶層提供服務，以完成藍牙傳感器的基本功能和規(guī)范。

藍牙傳感器還能夠通過串行設備接口41、可編程輸入/輸出接口42和通用異步收發(fā)接口43與終端設備1進行通信連接，從而使得藍牙傳感器還能夠與終端設備1進行有線連接。

在本實施例中，應用程序框架為藍牙傳感器的管理程序的框架，應用程序框架通過任務調度，分別處理來自上層和下層的數(shù)據消息，并且實現(xiàn)數(shù)據在下層和上層之間的傳遞。下層是應用程序框架、應用程序接口和用戶應用接口以及終端設備1，構成了用戶控制程序和使用的主體，用戶控制程序依功能按序進行劃分，每部分執(zhí)行特定的功能，層次間依程序控制進行信息傳遞和存儲。這種結構和流程保證了系統(tǒng)的模塊化設計，便于系統(tǒng)的擴充、調試及升級。

在本實施例中，鍛煉的人在使用過程中，實時的鍛煉數(shù)據傳輸?shù)浇K端設備1后，終端設備1通過安裝的應用程序或游戲對數(shù)據進行處理和應用，從而控制自身的運行，如游戲手柄，鍵盤和鼠標對應用程序或游戲的控制。

如圖2-圖3所示，本發(fā)明還提供了一種運動大數(shù)據采集的藍牙傳感器，該藍牙傳感器與終端設備1信號連接，其特征在于：還包括：

藍牙連接管理模塊2：該通過任務調度和藍牙協(xié)議進行管理的藍牙連接管理模塊2用于將接收到的實時采集數(shù)據處理后發(fā)送到終端設備1；

傳感器模塊3：該傳感器模塊3用于對現(xiàn)場的實時數(shù)據進行采集并且發(fā)送給藍牙連接管理模塊2；

信號接口模塊4：該信號接口模塊4用于使藍牙連接管理模塊2和傳感器模塊3進行信號連接；

電源模塊5：該電源模塊5用于給藍牙連接管理模塊2和信號接口模塊3進行供電；

藍牙連接管理模塊2與終端設備1信號連接，傳感器模塊3通過信號接口模塊4與藍牙連接管理模塊2信號連接，電源模塊5與藍牙連接管理模塊2和信號接口模塊4連接并對藍牙連接管理模塊2和信號接口模塊4分別進行供電。

在本實施例中，終端設備1用于接收藍牙連接管理模塊2傳輸?shù)臄?shù)據并且向所述藍牙連接管理模塊2發(fā)送設置指令。

藍牙連接管理模塊2包括微控制器21、與微控制器21信號連接的閃存22和存儲模塊23、用于進行藍牙傳感器的無線發(fā)射的基帶單元24和射頻單元25，微控制器21依次通過基帶單元24、射頻單元25和天線與終端設備1進行無線信號連接，微控制器21用于執(zhí)行藍牙通信協(xié)議和傳感器控制程序的內部集成電路通過總線系統(tǒng)總線接口211與信號接口模塊4連接。信號接口模塊4包括串行設備接口41、可編程輸入/輸出接口42、通用異步收發(fā)接口43和內部集成電路總線接口44，將傳感器模塊3通過與內部集成電路總線接口44連接將對現(xiàn)場實時采集的數(shù)據發(fā)送到微控制器21的內部集成電路。傳感器模塊3為三軸加速度感應器，三軸加速度感應器中芯片的電源端vdd端設置有第二電容c2和第三電容c3，三軸加速度感應器中芯片的片選端口cs的第三電阻r3采用i2c接口形式進行安裝，其中第三電阻r3為10kω。第二電容c2和第三電容c3靠近芯片電源端vdd安裝，從而使供電更穩(wěn)定。

在本實施例中，傳感器模塊3為kxtj2-1009三軸加速度感應器，微控制器21為nordicnrf51藍牙低能耗soc芯片，其包括ibeacon模塊，在ibeacon模塊啟動時，傳感器模塊3同時啟動，傳感器模塊3持續(xù)地感測及收集數(shù)據，并把收集到的數(shù)據傳送到微控制器21；再經由預設的ibeacon模式，把傳感器模塊3收集到的數(shù)據包含在ibeacon數(shù)據包中然后發(fā)送到終端設備1。

在本實施例中，所選的cc2541f256藍牙芯片將微控制器21、閃存22和存儲模塊23和基帶單元24封裝成一個整體，基帶單元24通過第一接發(fā)端口rf_p和第二接發(fā)端口rf_n與射頻單元25連接，從而使得本藍牙傳感器體積更小，輕便。

如圖4-圖5所示，射頻單元25包括由基帶單元24的第一接發(fā)端口rf_p連接起依次串聯(lián)的第二五一電容c251、第二五二電容c252、第二五二電感l(wèi)252和與天線信號連接的第二五三電感l(wèi)253、由基帶單元24的第二接發(fā)端口rf_n連接起依次串聯(lián)的第二六一電容c261和第二六一電感l(wèi)261，第二六一電感l(wèi)261與第二六一電容c261連接的相對另一端與第二五二電容c252和第二五二電感l(wèi)252的連接點相連，第二五一電容c251和第二五二電容c252的連接點通過一第二五一電感l(wèi)251與地線連接，第二六一電容c261和第二六一電感l(wèi)261的連接點通過一第二六二電容c262與地線連接，第二五二電感l(wèi)252和第二五三電感l(wèi)253的連接點通過一第二五三電容c253與地線連接，其中，第二五一電容c251和第二六一電容c261為18pf，第二五二電容c252、第二五三電容c253和第二六二電容c262為1pf,第二五一電感l(wèi)251和第二六一電感l(wèi)261為2nh,第二五二電感l(wèi)252為1nh，第二五三電感l(wèi)253為3nh。

本實施例工作流程：將藍牙傳感器安裝于需要運用的器械上，藍牙傳感器的藍牙連接管理模塊2對連接的終端設備1自動識別并且實時檢測其是否在預設范圍，若是，藍牙連接管理模塊2則進行連接，若否，藍牙連接管理模塊2則結束工作；在運用該器械進行運動時，藍牙傳感器模塊3對現(xiàn)場實時數(shù)據進行采集，并把收集到的數(shù)據傳送到微控制器21，微控制器21依次通過依次通過基帶單元24、射頻單元24和天線與終端設備1進行信息交換，鍛煉的人通過終端設備實時了解自己的運動數(shù)據從而控制運動節(jié)奏，并且能夠通過終端設備將實時數(shù)據與戶外場景或相關游戲相結合提高運動興趣和運動量；當藍牙連接管理模塊2檢測接收到來自終端設備1的斷開信號則斷開連接，結束工作，否則藍牙傳感器繼續(xù)與終端設備1進行信息交換。

通過本發(fā)明可以有效將運動大數(shù)據采集并上傳到終端設備，提高使用者的運動興趣，能夠有效提高應用性，使得本發(fā)明可應用于多樣運動器械，如動感單車、磁控車、健身車、跑步機、劃船機等利用重力感應的設備。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。